城域網是一種大型的tAN，是在一個城市范圍內建立起來的計算機通信網．通常使用與LAN相似的技術。傳輸媒體以光纖為主，數據傳輸速率一般在100Mb／s以上。

城域網結構圖

　　城域網(Metropol i tanArea Network，MAN) 最初產生于局域網互聯和數據新業務發展的需要。從基本特征看，城域網是一種主要面向企事業用戶的、最大可覆蓋城市及其郊區范圍的、可提供豐富業務和支持多種通信協議的公用網，是一種帶有某些廣域網特點的本地應用型公用網絡。

　　近幾年來，隨著骨干網容量和接入網容量的大幅度提升，網絡的容量瓶頸已經逐漸轉移到城域網，特別是電子商務、關鍵企事業業務( 諸如外聯網、主機托管、存儲域網、災難恢復等)的外包、局域網互聯、POP間或POP內的互聯、高速數據傳送、上網瀏覽、點播電視、會議電視等新日業務和應用的發展進• 步促進了城域網的發展。

　　一、城域網足高度競爭和開放的網絡環境，受用戶和應用驅動，基本特征是業務類型多樣化以及業務流向流量的不確定性。它不僅是傳統廣域網與局域網的橋接區或傳統長途網與接入網的橋接區，也是底層傳送網、接入網與上層各種業務網的融合區，還是傳統電信網與數據網的交義融合地帶乃至未來的三網融合醫，因而各種不同背景的技術在此碰撞交融，往往會在復雜的融合過程中產生新的衍生體。

　　二、當前存在的問題和解決方案目前城域網的主要問題首先足帶寬瓶頸。在其用廣側，由于低成本吉比特以太網的出現和發展，局域網的速率上了一個大臺階。在其長途網側，由于高密度WDM技術的發展，容量已經擴展了幾個量級。目前商用化系統的容量已達1．6Tb／s，中間的城域網／接入網成為全網的帶寬瓶頸。其次是城域網存在多個重疊的網絡。一方面，目前多數運營公司通過SDH和電路交換機提供話音和專線業務，而通過SDH和分離的幀中繼、ATM和IP網提供數據業務，分離的網絡和網絡技術往往需要分離的網管系統和人員，以及不同的配置和計費系統，導致設備成本高、運行成本高以及提供的業務費時耗力。另一方面，用戶必須通過不同的接人技術和線路獲取不同的業務，不僅麻煩，而且費用高。再有，目前城域網底層多數采用SDH作傳送平臺，利用這種為電話業務設計的SDH固定帶寬來傳送突發數據業務時不僅效率低下，而且改變帶寬往往意味著改變物理接口甚至改變了業務類型，進而常常不得不重新設計和重新建設嘲絡。

　　三、四種典型解決方案目前，城域網解決方案主要有四大類，第一類是以SDH為基礎的多業務平臺；第二類是基于第二層交換和第三層選路的方案，豐要指以太網解決方案；第三類是城域網用WDM方案，即以WDM為基礎的多業務平臺；第四類是以ATM為基礎的多業務平臺方案。

　　（1）、以SDH為基礎的多業務平臺 萬方數據 以SDH為基礎的多業務平臺的出發點是充分利用大家所熟悉和信任的SDH技術，特別是其保護恢復能力和確保的延時性能，加以改造以適應多業務應用，支持層2和／或層3的數據智能。其基本思路是將多種不同業務通過VC級聯等方式映射進不同的SDH時隙，而SDH沒備與層2和層3乃至層4分組設備在物理上集成為一個實體。結果是減少了機架數、機房占地、功耗、架間互連，簡化了電路指配，加快了業務提供速度，改進了網絡擴展性，節省了運營維護和培訓成本，還可以提供諸如虛擬專網( VPN) 或視頻廣播等新的增值業務。SDH多業務平臺最適合作為網絡邊緣的融合節點支持混合型業務量特別是以TDM業務量為主的混合型業務量。它不僅適合缺乏網絡基礎設施的新運營者，應用于局問或POP間，乃至大企事業用戶駐地。即便對于已敷設了大量SDH網的運營公司，以SDH為基礎的多業務平臺可以更有效地支持分組數據業務，有助于實現從電路交換網向分組網的過渡。目前多數這類解決方案涉及多層幀的映射而導致帶寬效率低下，開銷處理復雜。此外，這種方案基丁同步工作，抖動要求嚴，設備成本較高。再有，這種結構帶寬配置時間仍較長。最后，同時管理多個面向連接和無連接網不僅困難，而且管理成本較高。從長遠看，特別是數據業務成為網絡的主導業務類_ff! ! 后，這種解決方案不是一種有效的方法。

　　（2）、基于以太網的方案以太網足一種很簡單的解決方案，只需要最少量的規劃、設計和測試工作，并且應用多年，為用戶熟悉，業務指配時間可以減少到幾個小時或幾天。其次，以太網是標準技術，互換互操作忭好，具有廣泛的軟硬件支持，成本低。再者，以太網是與媒體無關的承載技術，可以透明地與銅線對、電纜和各種光纖等不同傳輸媒體接口，避免了重新布線的成奉。從結構上看，以太網正必前所未有的端到端解決方案面目出現，消去了其他解決方案所必小可少的網絡邊界處的格式變換，減少了網絡的復雜性。此外，以太網足具有很好擴展性的解決方案，其速率可以從10Mb／s、100Mb／s、IGb／s一直擴展到10Gb／s。從管理上看，由于同樣的系統町以應川在網絡的各個層而L，因此網絡管理可以大大簡化。尤其值得一提的是，由于很多用戶已經熟悉了以太網，因此培訓工作簡化，新、眥務可眥拓展得更快。盡管從長遠看，一個端到端的以太網是不可避免的，但演進的路線卻不止一條。對于沒有基礎設施的新興運營者可以租用暗光纖從頭建設自己的網絡，完全旁路現有的SDH和ATM基礎設施。對于已經擁有SDH和ATM基礎設施的運營者來說，問題就沒有那么簡單，須仔細研究、分步驟逐漸演進。盡管以太網作為局域網應用是一項久經考驗的技術，但是用于公用電信網特別是廣域網環境仍然是一項未經測試的新技術，其設備是否能提供大型電信級公用網所必需的硬件和軟件可靠性也需要實踐和時間的驗證。總的看，只有妥善地解決了上述主要問題后，傳統以太網才能順利地應用于大型公用電信網環境。

　　（3）、城域網WDM方案隨著技術的進展和業務的發展，WDM技術正從長途傳輸領域向城域網領域擴展，當然，這種擴展不是直截了當的，需要針對城域網的特定環境進行改造，其主要特點和要求可以歸納為以下幾個方面。

　　1、 采用WDM后，容量有了大幅度的增加，至少幾十倍。

　　2、應用WDM后容許網絡運營者提供透明的以波長為基礎的業務。而對于應用在城域網核心的系統，則將來有可能還會要求支持10Gb／s的SDH信號和10Gb／s的以太網信號。

　　3、 城域網WDM系統還應具備波長可擴展性，新的波艮應能隨時加卜而不會影響原有工作波長。城域剛WDM系統的主要不足之處在于不能有效靈活地將低速率信號匯聚進較昂貴的波長通路；此外，不能動態地酣置波長，實現光層靈活連接；最后，目前其成本仍然較高。城域網WDM的演進可以分為以下幾個步驟：初始在城域網敷設WDM的主要目的是解決城域網樞紐點光纖耗盡的問題。第．步是逐步敷設OADM形成光自愈環，將大量現有的SDH自愈環匯聚到光自愈環。第三步是引入OXC互連大量的光自愈環形成光網狀網結構，從而帶來網狀網結構的大肇好處，還能提供端到端波長業務。當然在合適的階段需要在OXC的基礎上引入自動交換光網絡( ASON) 進一步實現動態分配部署波長通路以適應IP業務量的需要。

　　（4）、以ATM為基礎的多業務平臺ATM為基礎的多業務平臺最適用于多業務電信環境以及服務質囂要求較高的IP業務，主要應用于網絡邊緣多業務的匯集和一般IP骨下網。由于其擴 萬方數據 絲墮鑾鎏墮垡皇墊墊主展性受限，高業務量下的性能表現不理想，ATMVP環也不支持網狀網結構，因而以ATM為基礎的多業務平臺不太適合超大型IP骨干網應用。一般說，對于那些已經敷設了核心ATM網而計劃擴展到網絡邊緣的大型電信運營公司，ATM VP環不失為一種可選的解決方案。但是對于預計近期IP業務量會持續大幅度攀升，網絡規模需要大幅度擴展的情況，則以ATM為基礎的多業務平臺不是一種長遠解決方案。

　　四、影響城域網走向的主要因素及發展方向

　　（1）、、業務的多樣化和綜合化趨勢影響城域網發展方向業務的多樣化是運營商商業運作的需要，也是社會信息化帶來的用戶需求；業務的綜合化是技術發展的必然產物，多媒體業務是下一代的主流業務已是業界的共識。目前的IP剛是完全建立在Internet設計理念的基礎上，在服務質量、安全等問題上存在嚴重的不足，無法用于建設運營商信任的商用網，過去3-4年投有得到具有實質意義的進展，嚴重影響了電信運營商使用IP網的信心，也影響確定城域網技術的走向。

　　（2）、TDM的大量存在將影響城域網技術的走向下一代城域網應該能夠綜合寬帶、窄帶、實時、非實時業務，而TDM資源調度困難，很難實現對寬帶和窄帶業務的綜合。此外，TDM對于具有突發特征的非實時業務并非最佳方案，因而TDM不是下一代城域網技術的發展方向。然而，由于基于TDM技術的傳統電話是電信運營商業務收入的主體，因此TDM的大量存在將影響到城域網技術的走向。

　　五、城域網的技術基礎及走向

　　（1）、基于M$TP的城域網技術傳統電信運營商擁有大量TDM資源，傳統電話在國內大部地區還是業務收入的主要來源，基于SDH的MSTP將是今后幾年城域傳送網建設的重點。它對傳統SDH設備進行了改進，在SDH幀格式中提供不同顆粒的多種、眥務、多種西議的接人、匯聚和傳輸能力，是目前城域傳送網最主要的實現方式之一。

　　第一代MSTP技術是將以太網信號直接映射到SDH的虛容器( VC) 中，進行點到點傳送；提供以太網透傳租線業務，業務粒度受限于VC，一般最小為2Mb／s；不能提供不同以太網業務的QoS區分：不提供流量控制；不提供多個以太網業務流的統計復用和帶寬共享；保護完全基于SDH，不提供以太網業務層的保護。

　　第二代MSTP技術是在一個或多個用戶以太網接口與一個或多個獨立的基于SDH虛容器的點對點鏈路之問，實現基于以太網鏈路層的數據幀交換。第二代MSTP可提供基于802．3x的流鼉控制、多用戶隔離和VLAN劃分、基于STP的以太網業務層保護、基于802．1p的優先級轉發。第二代MSTP也有一些缺點：不能提供良好的QoS支持；無法很好地取代利潤豐厚的租線業務；基于STP的業務層保護時間太慢；業務帶寬粒度也受限于VC，一般最小為2Mb／s；VLAN的4096地址空間使其在主干節點的擴展能力很受限制，不適合大型城域公網應用；節點處在環上不同位置時，其業務的接人是不公平的；MAC地址學習／維護以及MAC地址表影響系統性能；基于802．3x的流量控制只是針對點到點鏈路；多用戶／業務的帶寬共享是對本地接口而言，還不能對整個環業務進行共享。

　　第三代MSTP技術的主要特征是引入了中間的智能適配層( 1．5層) 、采用通用成幀規程( GFP) 高速封裝協議、支持VC虛級聯和鏈路容量自動調整( LCAS) 機制，因此可支持多點到多點的連接、具有可擴展性；支持用戶隔離和帶寬共享；支持QoS、SLA增強、阻塞控制以及公平接入。近期，我國電信運營商的盈利業務大部分是TDM業務，因此基于SDH的MSTP設備的應用和發展潛力巨大，使用范圍廣泛，在未來二、三年內仍將在城域光傳送的建設中占據主導地位，并且市場應用需求更多地集中在城域光傳送網的匯聚層和接入層。

　　（2）、通用傳輸幀( GET) 技術GFT技術是建立在對三種基本的數據傳輸技術進行深入分析的基礎之上，目前最常用的三種基本的數據傳輸技術有以下幾種。

　　1、橋接( Bri dgi ng)橋接技術由IEEE802．1工作組進行標準化。是一種即插即用技術，因此管理比較簡單。該技術的不足之處是由于網絡中無用鏈路的存在而導致效率低下，且缺乏快速保護機制。

　　2、路由( Routi ng) 技術路由技術主要是由IETF進行標準化。該技術的特點是有效使用網絡資源，且相對簡單，但缺乏快速 萬方數據 有線電視技術經驗交流保護機制和有效、簡單的QoS支持，不具備即插即用的特性。在當前的傳送網中，沒有采用路由技術。

　　3、交換( Swi tchi ng)交換是以ATM技術與MPLS技術為代表的技術。其特點是可以有效使用網絡資源，具備有效的QoS支持，可以實現快速保護，但是連接建立、拆除和維持通信的過程復雜，不具備即插即用特性。到目前為止，上述三種基本的數據傳輸技術是互斥的，在一個給定的網絡中只能用一種技術，業務提供者必須選擇二種基本數據傳輸技術的一種來滿足現在和將來業務的需要。這三種基本的數據傳輸技術要實現相互轉移就意味著整個網絡要進行升級。GFY提供一種有效、簡單的數據幀格式。該技術不僅具有即插即用能力，而且運營者或節點管理者無須執行連接的建立事宜。GFT技術采用上述二種技術的優點集合而成，因而這種方式是最為有效的，它將所有三種基本的數據傳輸技術統• 到-個幀結構中，可以方便地交叉使州，能充分發揮_三種技術的優點。、Ik務提供者只需川一種網絡，而無須在三種網絡中做出選擇。GFF技術是在不同環境條件F使用最為有效的數據傳輸機制。

　　五、總結面對復雜動態的城域網應用環境，對于多數運營公司而言，近期選擇以SDH為基礎的多業務平臺方案為主，以ATM為基礎的多業務平臺方案為輔是穩妥的可持續發展的策略；而中長期則可過渡到以基于層2交換和層3選路的方案為主，而核心以城域網WDM方案為主并在適當時機引入ASON進一步實現動態分配部署波長通路以適應IP業務量的需要。（1）、城域網的技術選擇以及發展的速度和規模最終取決于應用，而不是人為炒作和盲目跟進。跟蹤國際發展趨勢，立足國情，把握網絡發展的銜接性和可持續發展性，積極開展現場試驗，認真解決技術問題，制訂周全的發展規劃，開發大量新的應用是城域網得以持續發展的真正動力。

　　目前，幾乎所有的路由交換設備生產廠商都推出了全系列的產品。1H是，終端的匱乏和應用的缺乏仍然困擾著IPv6產業化的發展。新一代的互聯網經濟已經初露端倪，影響互聯網經濟真正到來的，是IPv6的產業化進程。

　　( 2)、 IPv6發展任重道遠，挑戰與機遇并存目前斟際上對于i Pv6的研發和應用都非常重視，日本、歐洲都已經出現了商用的IPv6網絡。IP網絡在中圍發展已近十年，網絡規模也已相當可觀，但要將一個商用網由IPv4改造為IPv6足很困難的。雖然目前網絡設備已經逐漸完善，但IPv6的實施還需要有大量的軟件、中間件的開發和升級。同時，運營商還必須克服由于路由設備、接人設備升級和更換帶來的諸多問題。IPv4與IPv6互通、協議互換等問題也有待解決。最為關鍵的是目前IPv6缺乏殺于級應用，使商業前景不明朗。電信和網通都參與了CNGI核心網絡的建設，他們不愿放棄幾乎確定成為下一代技術走向的技術。但在終端、應用業務、可持續的商業模式等還存在質疑。電信運營商的謹慎又導致并加劇了設備商的謹慎。為此，從IPv4向IPv6過渡是一個漫長、困難的過程，不可能很快見到經濟效益。從另一方面說，中國的人口基數大，經濟發展迅速，國力日益增強，IP業務需求的基礎已經建立，實時IP業務已經開始進入商用，實時移動業務、寬帶網的需求日益增長，在互聯網應用領域，我國發展迅速。目前我國互聯網用戶總量居世界第二位，但普及率遠遠低于世界平均水平。我國的固定電話、移動電話用戶數均居世界第一位，這些用戶都是我國下一代互聯網的潛在用戶。現在在政府的推動下，IPv6的產業鏈及市場都被帶動起來，IPv6的前途光明。世界卜一致認為，中國將成為IPv6的發展引擎。為此，IPv6挑戰與機遇并存。中國工程院副院長、中國CNGI專家組組長鄔賀銓院士指出：“ 在3G、IPv6這樣的新技術上，中國與其他困家處在同一條起跑線上，國外沒有成功的經驗，需要我們去探索。我們應該從創新的角度發展，開發屬于我國知識產權的IPv6技術。